不可不看！四轴飞行器姿态解算知识须知

式中的右边为N系到B系的旋转矩阵第三列的元素 （恰好是重力g在B系中的值）。


11、 在单位时间内的位移被定义为速度，速度有线速度和角速度之分，分别对应两种传感器测量这两种不同的速度： 线速度传感 器 （加速度计）、 角速度传感器（陀螺仪）。所以， 陀螺仪是用来测量角速度的，用于坐标系的旋转，也就是导航姿态了。 加 速度计只能测量线速度，最典型的例子就是重力加速度，如果加上水平坐标系上的加速度，形成合力F产生a。考虑一个导弹， 他的飞行速度由加速度计来测量而飞行过程中的转体姿态由陀螺仪来测量。
12、 当我们把加速度计拿在手上随意转动时，我们看的是重力加速度在三个轴上的分量值，无法直观的观察到三个轴上的加速度分别是多少。为了实现这样一个目的(可以看到每个轴上的真实加速度)，我们需要一个旋转矩阵，这个矩阵的作用就是把放置在载体坐标系上的加速度计值转换到参考坐标系中，在参考坐标系中，三个轴上的值始终都是（0，0，1）。所以当我们把加速度计以任意角度固定在空间中时，无论加速度计的三个轴的值是多少，当经过旋转矩阵变换后，在参考坐标戏中输出的值始终都是（ 0，0，1）--> 这表明在参考坐标系中，物体在x和y轴上是没有加速度的，只有在z轴上存在重力加速度。但是 这里又 存在一个问题，既然z轴的输出是1，就是说存在加速度，物体应该运动起来才对。但是这里物体并没有运动。为什么输出是1呢？这涉及到 加速度计的设计问题：加速度计测量加速度是通过比力来测量，而不是通过加速度。通过想象一个盒子中的小球就就可以明白。 加速度计只有在自由落体时，其输出为0。
13、 便于记忆的一个例子就是如何从天府广场到春熙路。对于一个人来讲，要从天府广场到春熙路，必须满足两个要求：
1、你必须有张成都地图，并且知道春熙路的位置和天府广场的位置。
2、你必须带有方向导航系统，实时更新你目前的朝向。对应到飞行导航上面，春熙路的位置对应“地理”坐标系，天府广场的位置对应“载体”坐标系。 你的目的就是让这个两个坐标系被正确转化和标定。 这部分工作交给加速度计和电子罗盘处理。至于你具体是走过去，骑自行车去，乘公交去还是做出租车过去， 对应在飞行导航上面的话，利用的陀螺仪通过积分作用确定 自己的动态姿态。

14、 单轴融合的最简单的例子：